دانلود رایگان ترجمه مقاله خرابی ولتاژ کنترل شده در سیستم تماس قطع کننده (آی تریپل ای ۲۰۱۷)

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

بخش‌های مندرج در مقاله حاضر به شرح زیر سازماندهی شده اند: بخش اول به مروری بر جدیدترین و مدرن ترین روش‌های کاهش VFTO در GIS پرداخته است؛ که نشان‌ می‌دهد که روش جدیدی که در مقاله حاضر ارائه داده ایم متناسب با آثار قبلی است که در رابطه با موضوع منتشر شده اند. روش‌های کنترل ولتاژ شکست در گازها و خلاء عنوان شده‌اند و کاربرد ولتاژ متوسط چنین شیوه‌هایی مطرح گشته است. بخش دوم هم به فرآیند تولید VFTO و الگوریتم‌های کنترلی‌ می‌پردازد که در مقاله حاضر مورد تجزیه و تحلیل قرار‌ می‌دهیم. بخش سوم نیز مجموعه تست مورد استفاده برای تحلیل‌های VFTO را شرح‌ می‌دهد. بخش چهارم گزارش مبنی بر نتایج حاصل از شبیه سازی‌های توزیع‌های VFTO و تعداد کل ولتاژهای شکست در حین عملکرد بسته شدن دیسکانکتور را ارائه‌ می‌دهد. بخش V هم نتایج حاصل از تحقیق ارائه داده است.

۲٫ شرح مفهوم: کاهش VFTO با بهره گیری از كنترل ولتاژ شکست در سيستم کنتاکت دیسکانکتور
A. فرآیند تولید VFTO بدون کاربرد الگوریتم کنترل
در بخش حاضر برای نشان دادن مفهومی که در مقاله ارائه شده است، یک مورد شبیه سازی ساده را به همراه مشخصات ولتاژ شکست نوعی ساده (BDV) دیسکانکتور GIS در نظر‌ می‌گیریم. BDV شدت دی الکتریک دیسکانکتور را در هر بار در همان لحظه عمل کردن دیسکانکتور مشخص‌ می‌کند و تا حد زیادی هم به طراحی دیسکانکتور (مسافت‌های عایق کاری، طراحی مولفه‌های محافظ، طراحی سیستم کنتاکت، فشار گاز) علاوه بر منحنی حرکت کنتاکت متحرک دیسکانکتور وابسته‌ می‌باشد. در بخش چهارم هم از الگوریتم‌های کنترل مذکور در بخش دوم برای شرح مجموعه تست مندرج در بخش III بهره گرفته ایم.
شکل ۲ عملیات باز و بسته شدن دیسکانکتور (شکل ۲ (a) و ۲ (b)) را نشان‌ می‌دهد که مربوط به زمان باز شدن ۰٫۱۲s و مقاومت ولتاژ ۳٫۵ p.u. به ازای کنتاکت‌های کاملاً باز و بدون استفاده از الگوریتم کنترل است. ما به منظور شبیه سازی فرآیند عملکرد دیسکانکتور، از روشی بهره گرفته ایم که به طور کامل در مقاله [۲۸] شرح داده شده است. در سرتا سر مقاله حاضر، ولتاژ سمت منبع تغذیه ۵۰ هرتز دیسکانکتور us با رنگ سبز نشان داده شده است، ولتاژ پله سمت بار دیسکانکتور uL هم با رنگ آبی نشان داده شده است و منحنی مشخصات BDV به رنگ‌های قرمز یا قهوه‌ای نشان داده شده اند.
برای فرآیند نوعی که در شکل ۲ نشان داده شده است، تنها چندین ولتاژ شکست (احتراق جرقه ای) حاصل شده اند. لازم به ذکر است که ولتاژ بار محصور (TCV) در سمت بار دیسکانکتور، از اهمیت بسزایی برخوردار است که پس از اتمام عملکرد باز کردن همچنان باقی‌ می‌ماند (شکل ۲ (a) را ببینید)، با این وجود، کمتر از حداکثر میزان ممکنp.u. 1.1- است؛ که به واسطه اصلاحات طرح دیسکانکتور، امکان کنترل TCV به منظور حفظ سطح آن تا حد قابل توجهی کمتر از حداکثر میزان ممکن p.u 1.1- میسر‌ می‌گردد [۴]، [۱۸].
شکل ۲ (b) عملکرد بسته شدن را به ازای همان پارامترهایی نشان‌ می‌دهد که برای عملیات باز شدن در شکل ۲ (a) به کار رفته اند، همچنین الگوریتم کنترل هم مورد استفاده قرار نگرفته است. در این باره، مورد بدترین حالت برای TCV، همانند TCV = –۱٫۱ p.u. مفروض است که مطابق با توصیه‌های IEC برای این نوع تست است [۲۰[. فرضیه TCV = -1.1 p.u. در شبیه سازی‌های بعدی هم بلاتغییر باقی‌ می‌ماند که در بخش‌های بعدی عنوان شده اند.

اولین ولتاژ شکست در حین عملکرد بسته شدن (شکل ۲ (ب)) در حداکثر میزان (دامنه) ولتاژ ۵۰ هرتز سمت منبع us ملاحظه‌ می‌گردد. این خود سبب تکرار چنین وضعیتی در دیسکانکتور واقعی‌ می‌شود که کاهش BDV نسبت به تغییرات ۵۰ هرتز ولتاژ سمت منبع us تا حد قابل توجهی کندتر صورت‌ می‌گیرد.
به ازای هر دو عملکردی که در شکل ۲ نشان داده شده اند، آخرین مورد ولتاژ شکست به ازای عملکرد باز شدن (شکل ۲ (a)) و اولین مورد به ازای عملکرد بسته شدن (شکل ۲ (b)) به ازای بالاترین اختلاف ولتاژ در سیستم کنتاکت دیسکانکتور ملاحظه‌ می‌شوند (که بدین ترتیب، بالاترین VFTO حاصل‌ می‌گردد که در این شکل‌ها نشان داده نشده است). ولتاژهای شکست بعدی به ازای مقادیر ولتاژ به طور قابل توجه کمتر رخ داده‌اند و که مقادیر ولتاژ همچنان کاهش‌ می‌یابند.
B. الگوریتم‌های کنترل
شکل ۳ مجموعه‌ای از الگوریتم‌های کنترلی را نشان‌ می‌دهد که در بخش II به منظور نشان دادن مفهوم مندرج در مقاله حاضر شرح داده شده اند. الگوریتم‌هایی که در شکل ۳ ملاحظه‌ می‌شوند، متعاقباً در بخش III جهت شبیه سازی VFTO در یک مجموعه تست واقعی ۱۱۰۰ کیلو ولت هم به کار رفته اند. تمامی شبیه سازی‌هایی که در شکل ۲ (بدون الگوریتم‌های کنترل، مورد رفرنس) و در شکل ۳ (الگوریتم‌های کنترل) نشان داده شده اند، همگی به ازای شرایط ولتاژ یکسان و برای زمان شروع فرآیند عملکرد دیسکانکتور (زاویه فاز ولتاژ سمت منبع us در شروع عملکرد دیسکانکتور) صورت گرفته اند.
الگوریتم‌های کنترلی در شکل ۳ از دو نوع اصلی‌ می‌باشند. شکل ۳ (a) – (c) الگوریتم‌هایی را نشان‌ می‌دهند که در آن BDV به ازای بازه‌های زمانی منتخب اصلاح شده است (این امر سبب‌ می‌گردد تا ولتاژ شکست در وهله‌های زمانی گوناگونی نسبت به مورد رفرنس حادث شود که هیچ الگوریتمی در آن به کار نرفته است)، در حالی که شکل‌های (d) – (f) الگوریتم‌هایی را نشان‌ می‌دهند که ولتاژهای شکست در وهله‌های زمانی معینی (با توجه به شرایط زمان و ولتاژ) حادث‌ می‌شوند.
طی بندهای بعدی، توضیحاتی درباره هر یک از الگوریتم‌هایی ارائه‌ می‌شوند که در شکل ۳ نشان داده شده اند. الگوریتم‌ها با توجه به داده‌هایی گروه بندی شده‌اند که ضرورت دارد تا به عنوان ورودی برای تحقق الگوریتم در دسترس باشند (ولتاژ ۵۰ هرتز سمت منبع us و / یا ولتاژ سمت بار uL).
راندمان و عملکرد هر یک از الگوریتم‌ها نیز مبتنی بر دانش و معلومات قبلی در خصوص مشخصات BDV دیسکانکتور مقرر شده است (که به طراحی خاص دیسکانکتور وابسته است و‌ می‌تواند بر اساس توسعه دیسکانکتور یا نوع تست‌های مندرج در مقاله [۲۷] تعیین گردد). از این رو، هر یک از الگوریتم‌های کنترل مورد بحث در ادامه مقاله حاضر، دارای دو نوع اصلی هستند: با یا بدون دانش و معلومات قبلی BDV دیسکانکتور.
۱) داده‌های ورودی: us- در دسترس نیست، uL- در دسترس نیست: شکل ۳ (a) الگوریتم کنترلی را نشان‌ می‌دهد که در آن هیچ یک از ولتاژها اندازه گیری نشده‌اند و هیچ گونه دانش و معلومات قبلی در مورد BDV دیسکانکتور در دسترس نیست. BDV در همان لحظه منتخب به طور تصادفی اصلاح شد و تغییر یافت و تا انتهای فرآیند عملکرد بسته شدن دیسکانکتور همچنان در سطح پایینی حفظ شد. به منظور نشان دادن به صورت تصویری و با نمودار، پارامترهای شبیه سازی به گونه‌ای گزینش‌ می‌شوند که اولین ولتاژ شکست در همان لحظه‌ای حادث گردد که حداکثر میزان ولتاژ سمت منبع us، یعنی به ازای بالاترین ولتاژ ممکن در سرتاسر سیستم کنتاکت دیسکانکتور (مورد مربوط به بدترین حالت) حاصل شود. حتی برای چنین مورد مربوط به بدترین حالت، ولتاژ شکست بعدی به ازای کاهش ولتاژها اتفاق در قیاس با مورد رفرنس بدون BDV اصلاح شده ملاحظه‌ می‌گردد (همانطور که در شکل ۲ (b) نشان داده شده است) و منجر به کاهش بیشتر VFTO نیز‌ می‌شود.
در صورتی که اصلاح BDV به روشی صورت گیرد که در شکل ۳ (a) نشان داده شده است، همانا منجر به افزایش تعداد ولتاژهای شکست در قیاس با زمانی‌ می‌گردد که هیچ مورد رفرنس کنترلی در شکل ۲ (b)، هر چند با مقادیر کمتر VFTO، به کار نرفته است (از آنجایی که جرقه‌ها زودتر و مکرراً در بخش‌های مختلف فرآیند رخ داده اند).
۲) داده ورودی: us – در دسترس است، uL- در دسترس نیست: شکل ۳ (b) الگوریتم مشابهی با آنچرا نشان‌ می‌دهد که در شکل ۳ (a) ملاحظه‌ می‌شود و در بالا هم مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تنها اختلاف آن است که در حال حاضر تغییر BDV از همان لحظه عبور صفر ولتاژ سمت منبع us آغاز‌ می‌گردد. این خود اطمینان‌ می‌بخشد که اولین VFTO به همراه کاهش قابل توجه ولتاژ در سر تا سر سیستم کنتاکت دیسکانکتور در قیاس با مورد بدترین حالتی حاصل‌ می‌گردد که در شکل ۳ (a) نشان داده شده است. لحظه شروع تغییر BDV به گونه‌ای انتخاب‌ می‌شود که اولین ولتاژ شکست پیش از زمانی حادث گردد که ولتاژهای شکست بتوانند بدون استفاده از الگوریتم کنترل اعمال شوند.